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公開番号2024154505
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023068330
出願日2023-04-19
発明の名称化合物半導体装置
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類H01L 29/78 20060101AFI20241024BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ゲート電極として金属層を有する、信頼性の高い化合物半導体装置を提供する。
【解決手段】化合物半導体装置100は、半導体層20と、半導体層の上方に設けられたゲート絶縁膜39と、ゲート絶縁膜と接して設けられたゲート電極56と、ゲート電極の上方に設けられた層間絶縁膜38と、を備え、層間絶縁膜の厚さは、500nm以上、3μm以下である。ゲート電極は、ゲート絶縁膜と接して設けられた第1金属層57と、第1金属層上に設けられた第2金属層58と、を有し、第1金属層は、融点が1000℃以上の単一元素の金属膜である。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
半導体層と、
前記半導体層の上方に設けられたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜と接して設けられたゲート電極と、
前記ゲート電極の上方に設けられた層間絶縁膜と、
を備え、
前記ゲート電極は、
前記ゲート絶縁膜と接して設けられた第１金属層と、
前記第１金属層上に設けられた第２金属層と、
を有し、
前記第１金属層は、融点が１０００℃以上の単一元素の金属膜であり、
前記層間絶縁膜の厚さは、５００ｎｍ以上、３μｍ以下である
化合物半導体装置。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記ゲート電極のシート抵抗は、０．１Ω／ｓｑ以上、５Ω／ｓｑ以下である
請求項１に記載の化合物半導体装置。
【請求項３】
前記ゲート電極の厚さは、２ｎｍ以上、２００ｎｍ以下である
請求項１に記載の化合物半導体装置。
【請求項４】
前記第１金属層の材料は、Ｃｕ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｐｄ、Ｔａ、またはＴｉの少なくとも１つを含む
請求項１に記載の化合物半導体装置。
【請求項５】
前記第１金属層の厚さは、２ｎｍ以上、２００ｎｍ以下である
請求項１に記載の化合物半導体装置。
【請求項６】
前記第２金属層の体積抵抗率は、前記第１金属層の体積抵抗率よりも低い
請求項１に記載の化合物半導体装置。
【請求項７】
前記第２金属層の厚さは、前記第１金属層の厚さよりも大きい
請求項１に記載の化合物半導体装置。
【請求項８】
前記第２金属層の厚さは、２ｎｍ以上、２００ｎｍ以下である
請求項１に記載の化合物半導体装置。
【請求項９】
前記第２金属層のシート抵抗は、０．１Ω／ｓｑ以上、５Ω／ｓｑ以下である
請求項１に記載の化合物半導体装置。
【請求項１０】
前記第２金属層の体積抵抗率は、１Ｅ－８Ωｃｍ以上、５Ｅ－７Ωｃｍ以下である
請求項１に記載の化合物半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、化合物半導体装置に関する。
続きを表示（約 860 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、バンドギャップの大きな化合物材料を使用した半導体装置が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］国際公開第２００９／０１９８３７号明細書
［特許文献１］特開２０１８－１７０４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ゲート電極として金属層を有する、信頼性の高い化合物半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、半導体層と、前記半導体層の上方に設けられたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜と接して設けられたゲート電極と、前記ゲート電極の上方に設けられた層間絶縁膜と、を備え、前記ゲート電極は、前記ゲート絶縁膜と接して設けられた第１金属層と、前記第１金属層上に設けられた第２金属層と、を有し、前記第１金属層は、融点が１０００℃以上の単一元素の金属膜であり、前記層間絶縁膜の厚さは、５００ｎｍ以上、３μｍ以下である化合物半導体装置を提供する。
【０００５】
前記ゲート電極のシート抵抗は、０．１Ω／ｓｑ以上、５Ω／ｓｑ以下であってよい。
【０００６】
前記ゲート電極の厚さは、２ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であってよい。
【０００７】
前記第１金属層の材料は、Ｃｕ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｐｄ、Ｔａ、またはＴｉの少なくとも１つを含んでよい。
【０００８】
前記第１金属層の厚さは、２ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であってよい。
【０００９】
前記第２金属層の体積抵抗率は、前記第１金属層の体積抵抗率よりも低くてよい。
【００１０】
前記第２金属層の厚さは、前記第１金属層の厚さよりも大きくてよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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